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基于光自旋霍尔效应的手性分子手性分辨装置及方法
类 别:装备制造
地 区:市辖区
单位名称:承德市生产力促进中心
联系电话:03142383069
发布时间:2025-07-02

所属领域: A 电子信息技术

技术成果简介

手性分子的识别和传感在药理学、生物学、化学等领域都有巨大的研究意义,引起人们的广泛关注。在之前的研究中发现大多的DNA和蛋白质都是手性分子,同时因为它们与偏振光相互作用会使偏振面产生旋转且方向不同,所以将这两种异构体叫做L-左旋和D-右旋,我们可以通过手性的检测来辨别其分子的空间结构。比如手性分子的传感在药理学上的应用,“反应停”事件就是典型的例子,该手性分子一种异构体有镇静作用而另一种异构体却对胚胎有致畸的危害,当时造成出生了大量的畸形婴儿,此事件引起全世界的轩然大波。而且手性药物包括农药、兽药已经成为未来制药领域的必然趋势,手性药物的销售量已然不容小觑,所以手性分子的识别和传感的研究是十分迫切和重要的。用光学手段检测手性分子的方法有很多,目前使用较多的为圆二色性、旋光性、荧光传感器等。近年来随着弱测量技术和光自旋霍尔效应的发展,该技术广泛应用于折射率传感、石墨烯厚度的测量、光场调控等方面,能够进行实时的、高灵敏度的对未知微小位移进行检测。针对现有技术中的上述不足,本发明提供了一种基于光自旋霍尔效应的手性分子手性分辨装置及方法,属于光学技术领域,该装置包括依次设置的激光器、光阑、半波片、第一透镜、第一格兰偏振镜、比色皿、薄膜SiO2‑YIG‑CeYIG、第二格兰偏振镜、第二透镜以及激光光束分析仪CCD。本发明能够进行直接地、快速地、简便地进行手性分子的手性分辨,能够利用较低浓度的手性分子溶液来进行手性的分辨。

技术成果前景

(1)本发明能够利用较低浓度的手性分子溶液来进行手性的分辨。利用光自旋霍尔效应装置,将装有未知手性的手性分子溶液的比色皿置于前选择格兰偏振镜之后。利用光自旋霍尔效应为指针,当未放置待测溶液时,调试最初的光斑为对称光斑,设初始位移为0;当加入待测溶液时,光斑将会向某一方倾斜,光斑将不再对称,此时的位移将为正或负。对于所用的激光光束分析仪CCD,当光斑向上倾斜时代表为其手性为右旋(D型),此时的位移为正,当光斑向下倾斜时代表为其手性为左旋(L型),此时的位移为负。加入该CEYIG薄膜能够增强其灵敏度,能够更好的进行手性的分辨。(2)本发明利用一种基于光自旋霍尔效应的调控装置进行手性溶液的手性分辨,利用该氧化物薄膜能够提高其灵敏度,能更好的进行手性分辨。(3)本发明通过简单观测激光光束分析仪CCD上面的光斑变化就能分辨该手性分子的手性。